选修3-1-第二章恒定电流导学案全章完整学案绝对经典).doc

PAGE PAGE 20 选修3-1 第二章恒定电流 §2.1 电源和电流 【学习目标】 1，知道电源的作用和导体中的恒定电场 2，理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定 3，了解金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程。 【重点难点】 重点：理解电源的形成过程及电流的产生。 难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。 【预习】： 电源 （1）.电流的形成：导体中的_____________在静电力作用下发生?________移动形成电流。 （2）.电源的作用：a.维持电路两端有一定的____________ b.在闭合电路中，使导线中的自由电子发生_________从而形成______的电流。 2．恒定电场 （1）定义：由稳定分布的__________所产生的稳定的电场 （2）形成：导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，其场强 沿?______________的方向，虽然这些电荷在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布不随时间变化 恒定电流 恒定电流：大小和方向都______________的电流 电流 物理意义：表示电流的强弱的物理量 定义：通过导体横截面的_____________和______________________的比值。 表达式：I=__________________ 产生稳定电流的条件： （1）导体中有自由移动的电荷。 （2）导体两端有电压。 【展示】： 1．电流：电荷的形成电流，I=Q/T，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。在电解液导电时，是正、负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I＝q/t计算电流强度时q为正、负电荷电量的代数和 。电流的微观表达式：I=nqvS 电流的定义：通过导体横截面的电量跟所用时间的比值叫电流，表达式I=q/t。电流的单位：安（A），1A＝1C/s，常用单位还有毫安（mA）、微安(μA)，1A=103mA=106μA。在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位之一。 2、 电流的方向性：电流是标量，但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向运动方向与电流方向相反。 3、导线中的电场分布 错误类型： （1）认为也是静电平衡，内部合场强为0； （2）认为导线内电场仅由正、负极产生，与导线上堆积电荷无关。 4、对恒定电场的认识：.恒定电场：导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管导线中的电荷在运动，但有的流走，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。 5、将导线内自由电荷定向移动速率与电场传播速率等同。 6．恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流。 7．电流的微观表达式：I=nqvS。其中，n是导体每单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电量，v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率，S是导体的横截面积。 推导过程如下：如图12－1－1所示，在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面B和C，设导体的截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电量为q，电荷的定向移动速率为v，则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。由于I=q/t可得：I=qnSvt/t=nqvS 【点拨】： 教学易错点 1、导线中的电场分布 错误类型： （1）认为也是静电平衡，内部合场强为0； （2）认为导线内电场仅由正、负极产生，与导线上堆积电荷无关。 2、对恒定电场的认识 错误类型： （1）电场分布稳定与匀强电场混淆； （2）恒定电场中电荷相对位置不变，不能很好理解动态平衡； 3、将导线内自由电荷定向移动速率与电场传播速率等同。 [典例精析] 例1 某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )． A．O B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A 解析：电荷的定向移动形成电流，但“+”“一”电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电量应是两者绝对值的和。故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在2 s内通过截面的总电量应为： q=1.6×10-19×2×1.0×1019C+1.6×10-19×1×2.0×1019C=6.4C。 根据电流的定义式得：I=q/t=6.4/2=3.2A 拓展：电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电量，而正电荷的定向移动形成电流与负电荷定向移动形成电流是等效的。只不过负电荷定向移动形成电流的方向与负电荷定向移动的方向